Contenidos de aprendizaje
Funciones
Descubra
La reflexión y la refracción son propiedades de la luz. Las ondas electromagnéticas que componen la luz se refractan cuando pasan de un medio a otro, debido a su cambio de velocidad.
Millones de tarjetas didácticas para ayudarte a sobresalir en tus estudios.
Regístrate gratis¿Cuándo se desvía la luz de la normal?
¿Cuál de las siguientes opciones NO es un ejemplo de refracción de la luz?
¿Qué pasa cuando la luz pasa perpendicular a la frontera?
¿De qué depende la velocidad de la luz?
El ángulo crítico entre el aire \(n_a=1\) y un material es de \(35\) grados. Encuentra el índice de refracción.
¿Qué ocurre con la frecuencia de la onda durante la refracción?
¿Cuándo se curva la luz hacia la normal?
¿Cuándo se desvía la luz de la normal?
¿Cuál de las siguientes opciones NO es un ejemplo de refracción de la luz?
¿Qué pasa cuando la luz pasa perpendicular a la frontera?
¿De qué depende la velocidad de la luz?
El ángulo crítico entre el aire \(n_a=1\) y un material es de \(35\) grados. Encuentra el índice de refracción.
¿Qué ocurre con la frecuencia de la onda durante la refracción?
¿Cuándo se curva la luz hacia la normal?
Achieve better grades quicker with Premium
Geld-zurück-Garantie, wenn du durch die Prüfung fällst
Did you know that StudySmarter supports you beyond learning?
Review generated flashcards
Comienza a aprender o crea tus propias tarjetas de aprendizaje con IA
Equipo de profesores de Refracción
¡Gracias por tu interés en el aprendizaje por audio!
Esta función aún no está lista, pero nos encantaría saber por qué prefieres el aprendizaje por audio.
¿Por qué prefieres el aprendizaje por audio? (opcional)
Enviar comentariosPodemos observar la refracción cuando, por ejemplo, ponemos una pajita o popote en un vaso con agua y vemos que parece que se partiera por la mitad. Este efecto se debe a la refracción.
La luz también puede reflejarse o dispersarse en una dirección diferente cuando interactúa con una superficie.
El ejemplo más común de esto son los espejos donde nos miramos cada día.
Pero, ¿qué significan, realmente, la refracción y la reflexión de la luz? ¡Veámoslo!
La refracción es el cambio de dirección de una onda electromagnética cuando pasa de un medio a otro.
En la frontera entre dos medios, los rayos de luz cambian de dirección en un ángulo respecto a la normal (que es la dirección normal perpendicular a la superficie). Este ángulo de difracción depende de las densidades de los dos medios por los que pasan los rayos de luz:
En la Figura 1 se ilustran las situaciones anteriores:
Fig. 1: La curvatura de la luz depende del ángulo por el que pasa a través de la superficie plana.
La velocidad de la luz depende del medio que atraviesa la luz. Cuando la luz pasa de un medio de baja densidad a un medio de alta densidad, los rayos serán más lentos. Esto se debe a que habrá más moléculas en un medio de alta densidad y, por tanto, más obstáculos que ralentizan la luz. Como resultado, la luz se curvará hacia la normal y se alejará del límite.
La velocidad y la longitud de onda cambian durante la refracción, pero la frecuencia de la onda permanece constante.
La reflexión de la luz es el cambio de dirección de la luz cuando la onda luminosa entra en contacto con una superficie que no absorbe totalmente la energía de la onda. Esto da lugar a la reflexión de la luz, como se puede ver en la Figura 2.
Fig. 2: La desviación de la luz al entrar en contacto con una superficie se conoce como reflexión.
El índice de refracción, denotado por \(n\), es una propiedad de un material que mide la cantidad en la que la luz se ralentiza cuando la atraviesa.
Podemos calcular el índice de refracción con la siguiente ecuación:
\[n=\dfrac{c}{v}\]
Aquí, \(c\) es la velocidad de la luz en el vacío, y \(v\) es la velocidad de la luz en un material (ambas se miden en metros por segundo \(\mathrm{m/s}\)).
La luz viaja a través del vacío a una velocidad constante. Sin embargo, se ralentiza cuando atraviesa otras sustancias. Un valor alto del índice de refracción significa que el material es ópticamente denso, por lo que la luz viaja a través de esa sustancia más lentamente.
El índice de refracción debe ser siempre mayor que 1, ya que la velocidad de la luz en cualquier sustancia no puede superar su velocidad en el vacío. Si no se indica, el índice de refracción del aire puede suponerse que es 1.
Las leyes de la refracción explican la refracción en una superficie plana. Estas establecen que:
Otra ley importante para describir la refracción de la luz es la Ley de Snell, que describe la relación entre el ángulo de incidencia y el ángulo refractado.
La ley de Snell establece que el ángulo del rayo de luz refractado y el rayo incidente componen la normal a la superficie en el punto de refracción. Como el ángulo de refracción depende del medio por el que pasa la luz, existe una relación entre el ángulo de incidencia, el ángulo de refracción y el índice de refracción.
Esta relación se describe mediante la siguiente escuación (ley de Snell):
\[n_1 \cdot \sin \theta_1=n_2\cdot \sin \theta_2\]
Donde:
Los ángulos de incidencia y refracción se muestran en la gráfica continuación:
Fig. 3: La ley de Snell establece que el ángulo del rayo de luz refractado y el rayo incidente componen la normal a la superfície en el punto de refracción.
Un rayo de luz se dirige con un ángulo de incidencia de \(45^{\circ}\) y atraviesa el vidrio; luego, sale con un ángulo de refracción de \(32^{\circ}\). Encuentra el índice de refracción del vidrio.
Solución:
Supongamos que el índice de refracción del aire es 1. Utilizando la ley de Snell y sustituyendo los valores dados, obtenemos:
\[n_1 \cdot \sin \theta_1 = n_2 \cdot \sin \theta_2\]
\[n_2=n_1\cdot \dfrac{\sin \theta _1}{\sin \theta_2}=1 \cdot \dfrac{\sin 45^{\circ}}{\sin 32^{\circ}}=1,334\]
Cuando el ángulo de incidencia aumenta, el ángulo de refracción aumenta. Cuando el ángulo de refracción alcanza los \(90^{\circ}\), la luz se refleja a lo largo del límite.
Este ángulo de incidencia que provoca la reflexión total interna se conoce como ángulo crítico \(\theta_c\).
\[\sin \theta_c = \dfrac{n_2}{n_1}\]
Para que se produzca la reflexión interna total, deben cumplirse dos condiciones:
Fig. 4: Cuando el ángulo de incidencia aumenta, el ángulo de refracción también aumenta.
Veamos un ejemplo resuelto:
Un haz de luz pasa del agua al aire, ¿cuál es el ángulo crítico entre el aire y el agua, si sus índices de refracción son\( 1,55\) y \(1\), respectivamente?
Solución:
Sabemos que el ángulo de refracción debe ser de 90 grados, para tener una reflexión interna total. Utilizando la ley de Snell, obtenemos:
\[\begin{aligned} n_1 \cdot \sin \theta_1 &= n_2 \cdot \sin \theta_2 \\ 1,55 \cdot \sin \theta_c &= 1 \cdot \sin 90^{\circ} \\ \sin \theta_c &=\dfrac{1}{1,55}=0,65 \\ \theta &= 40,2^{\circ}\end{aligned}\]
¡Existen muchos ejemplos de la refracción de la luz en nuestra vida cotidiana, veamos algunos de ellos!
Regístrate gratis para acceder a todas nuestras tarjetas.
¿Qué es el ángulo crítico?
Es el ángulo de incidencia que provoca la reflexión interna total.
¿Qué es la reflexión de la luz?
La reflexión de la luz es el cambio de dirección de la luz cuando la onda luminosa entra en contacto con una superficie que no absorbe totalmente la energía de la onda.
¿Qué es la refracción?
La refracción es el cambio de dirección de una onda electromagnética cuando pasa de un medio a otro.
¿Qué es el índice de refracción?
El índice de refracción es la propiedad de un material que mide la cantidad en la que la luz se ralentiza cuando lo atraviesa.
¿Qué dice la ley de Snell?
La ley de Snell establece que el ángulo del rayo de luz refractado y el rayo incidente componen la normal a la superficie en el punto de refracción.
At StudySmarter, we have created a learning platform that serves millions of students. Meet the people who work hard to deliver fact based content as well as making sure it is verified.
Lily Hulatt is a Digital Content Specialist with over three years of experience in content strategy and curriculum design. She gained her PhD in English Literature from Durham University in 2022, taught in Durham University’s English Studies Department, and has contributed to a number of publications. Lily specialises in English Literature, English Language, History, and Philosophy.
Get to know Lily
Gabriel Freitas is an AI Engineer with a solid experience in software development, machine learning algorithms, and generative AI, including large language models’ (LLMs) applications. Graduated in Electrical Engineering at the University of São Paulo, he is currently pursuing an MSc in Computer Engineering at the University of Campinas, specializing in machine learning topics. Gabriel has a strong background in software engineering and has worked on projects involving computer vision, embedded AI, and LLM applications.
Get to know Gabriel
StudySmarter es una compañía de tecnología educativa reconocida a nivel mundial, que ofrece una plataforma de aprendizaje integral diseñada para estudiantes de todas las edades y niveles educativos. Nuestra plataforma proporciona apoyo en el aprendizaje para una amplia gama de asignaturas, incluidas las STEM, Ciencias Sociales e Idiomas, y también ayuda a los estudiantes a dominar con éxito diversos exámenes y pruebas en todo el mundo, como GCSE, A Level, SAT, ACT, Abitur y más. Ofrecemos una extensa biblioteca de materiales de aprendizaje, incluidas tarjetas didácticas interactivas, soluciones completas de libros de texto y explicaciones detalladas. La tecnología avanzada y las herramientas que proporcionamos ayudan a los estudiantes a crear sus propios materiales de aprendizaje. El contenido de StudySmarter no solo es verificado por expertos, sino que también se actualiza regularmente para garantizar su precisión y relevancia.
Aprende másGuarda las explicaciones en tu espacio personalizado y accede a ellas en cualquier momento y lugar.
Regístrate con email Regístrate con AppleAl registrarte aceptas los Términos y condiciones y la Política de privacidad de StudySmarter.
¿Ya tienes una cuenta? Iniciar sesión
Regístrate para poder subrayar y tomar apuntes. Es 100% gratis.
La primera app de aprendizaje que realmente tiene todo lo que necesitas para superar tus exámenes en un solo lugar.
¿Ya tienes una cuenta? Iniciar sesión
La primera plataforma de aprendizaje con todas las herramientas y materiales de estudio que necesitas.
Resumenes 
Flashcards 
StudySmarter AI 
Apuntes 
Plan de estudios 
Sets de estudio 
Repeticion espaciada 
Exámenes 
Magazine 
Hacer carrera 
Formacion Profesional 
Mobile App 
